Πώς να επιλέξετε το σωστό πλάτος αναδευτήρα;
Ποιο είναι το πλάτος ενός σέικερ;
Το πλάτος ενός αναδευτήρα είναι η διάμετρος της παλέτας σε κυκλική κίνηση, που μερικές φορές ονομάζεται σύμβολο «διάμετρος ταλάντωσης» ή «διάμετρος τροχιάς»: Ø. Η Radobio προσφέρει τυπικούς αναδευτήρες με πλάτη 3mm, 25mm, 26mm και 50mm. Διατίθενται επίσης προσαρμοσμένοι αναδευτήρες με άλλα μεγέθη πλάτους.
Τι είναι ο ρυθμός μεταφοράς οξυγόνου (OTR);
Ο ρυθμός μεταφοράς οξυγόνου (OTR) είναι η απόδοση μεταφοράς οξυγόνου από την ατμόσφαιρα στο υγρό. Όσο υψηλότερη είναι η τιμή OTR, τόσο υψηλότερη είναι η απόδοση μεταφοράς οξυγόνου.
Επίδραση του πλάτους και της ταχύτητας περιστροφής
Και οι δύο αυτοί παράγοντες επηρεάζουν την ανάμειξη του μέσου στη φιάλη καλλιέργειας. Όσο καλύτερη είναι η ανάμειξη, τόσο καλύτερος είναι ο ρυθμός μεταφοράς οξυγόνου (OTR). Ακολουθώντας αυτές τις οδηγίες, μπορεί να επιλεγεί το καταλληλότερο πλάτος και ταχύτητα περιστροφής.
Γενικά, η επιλογή πλάτους 25 mm ή 26 mm μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καθολικό πλάτος για όλες τις εφαρμογές καλλιέργειας.
Βακτηριακές, ζυμομυκητικές και μυκητιακές καλλιέργειες:
Η μεταφορά οξυγόνου σε φιάλες ανακίνησης είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματική από ό,τι σε βιοαντιδραστήρες. Η μεταφορά οξυγόνου μπορεί να είναι ο περιοριστικός παράγοντας για τις καλλιέργειες σε φιάλες ανακίνησης στις περισσότερες περιπτώσεις. Το πλάτος σχετίζεται με το μέγεθος των κωνικών φιαλών: οι μεγαλύτερες φιάλες χρησιμοποιούν μεγαλύτερα πλάτη.
Σύσταση: πλάτος 25 mm για κωνικές φιάλες από 25 ml έως 2000 ml.
Πλάτος 50 mm για κωνικές φιάλες από 2000 ml έως 5000 ml.
Κυτταρική καλλιέργεια:
* Οι κυτταροκαλλιέργειες θηλαστικών έχουν σχετικά χαμηλές απαιτήσεις σε οξυγόνο.
* Για φιάλες ανακίνησης των 250 mL, μπορεί να παρέχεται επαρκής παροχή οξυγόνου σε ένα σχετικά ευρύ φάσμα πλάτους και ταχυτήτων (πλάτος 20-50 mm, 100-300 στροφές/λεπτό).
* Για φιάλες μεγαλύτερης διαμέτρου (φιάλες Fernbach) συνιστάται πλάτος 50 mm.
* Εάν χρησιμοποιούνται σακούλες καλλιέργειας μιας χρήσης, συνιστάται πλάτος 50 mm.
Πλάκες μικροτιτλοδότησης και βαθέων φρεατίων:
Για τις πλάκες μικροτιτλοδότησης και τις πλάκες βαθέων φρεατίων, υπάρχουν δύο διαφορετικές μέθοδοι για την επίτευξη μέγιστης μεταφοράς οξυγόνου!
* Πλάτος 50 mm σε ταχύτητα όχι μικρότερη από 250 στροφές/λεπτό.
* Χρησιμοποιήστε πλάτος 3 mm στις 800-1000 στροφές/λεπτό.
Σε πολλές περιπτώσεις, ακόμη και αν επιλεγεί ένα λογικό πλάτος, μπορεί να μην αυξηθεί ο όγκος της βιοκαλλιέργειας, επειδή η αύξηση του όγκου μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες. Για παράδειγμα, εάν ένας ή δύο από τους δέκα παράγοντες δεν είναι ιδανικοί, τότε η αύξηση του όγκου της καλλιέργειας θα είναι περιορισμένη ανεξάρτητα από το πόσο καλοί είναι οι άλλοι παράγοντες ή θα μπορούσε να υποστηριχθεί ότι η σωστή επιλογή πλάτους θα οδηγήσει σε αισθητή αύξηση του επωαστήρα εάν ο μόνος περιοριστικός παράγοντας για τον όγκο της καλλιέργειας είναι η παροχή οξυγόνου. Για παράδειγμα, εάν η πηγή άνθρακα είναι ο περιοριστικός παράγοντας, ανεξάρτητα από το πόσο καλή είναι η μεταφορά οξυγόνου, ο επιθυμητός όγκος καλλιέργειας δεν θα επιτευχθεί.
Πλάτος και ταχύτητα περιστροφής
Τόσο το πλάτος όσο και η ταχύτητα περιστροφής μπορούν να επηρεάσουν τη μεταφορά οξυγόνου. Εάν οι κυτταροκαλλιέργειες αναπτύσσονται σε πολύ χαμηλές ταχύτητες περιστροφής (π.χ., 100 στροφές ανά λεπτό), οι διαφορές στο πλάτος έχουν μικρή ή καθόλου αισθητή επίδραση στη μεταφορά οξυγόνου. Για να επιτευχθεί η υψηλότερη μεταφορά οξυγόνου, το πρώτο βήμα είναι να αυξηθεί η ταχύτητα περιστροφής όσο το δυνατόν περισσότερο και ο δίσκος θα ισορροπηθεί σωστά για ταχύτητα. Δεν μπορούν όλα τα κύτταρα να αναπτυχθούν καλά με ταλαντώσεις υψηλής ταχύτητας και ορισμένα κύτταρα που είναι ευαίσθητα στις δυνάμεις διάτμησης ενδέχεται να πεθάνουν από υψηλές ταχύτητες περιστροφής.
Άλλες επιρροές
Άλλοι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τη μεταφορά οξυγόνου:.
* Για τον όγκο πλήρωσης, οι κωνικές φιάλες δεν πρέπει να γεμίζονται περισσότερο από το ένα τρίτο του συνολικού όγκου. Εάν πρόκειται να επιτευχθεί η μέγιστη μεταφορά οξυγόνου, γεμίστε τις όχι περισσότερο από 10%. Ποτέ μην γεμίζετε μέχρι το 50%.
* Σπόιλερ: Τα σπόιλερ είναι αποτελεσματικά στη βελτίωση της μεταφοράς οξυγόνου σε όλους τους τύπους καλλιεργειών. Ορισμένοι κατασκευαστές συνιστούν τη χρήση φιαλών «Εξαιρετικά Υψηλής Απόδοσης». Τα σπόιλερ σε αυτές τις φιάλες αυξάνουν την τριβή του υγρού και ο αναδευτήρας ενδέχεται να μην φτάσει τη μέγιστη καθορισμένη ταχύτητα.
Συσχέτιση μεταξύ πλάτους και ταχύτητας
Η φυγόκεντρος δύναμη σε έναν αναδευτήρα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση
FC = rpm2× πλάτος
Υπάρχει μια γραμμική σχέση μεταξύ της φυγόκεντρου δύναμης και του πλάτους: εάν χρησιμοποιήσετε πλάτος 25 mm έως πλάτος 50 mm (με την ίδια ταχύτητα), η φυγόκεντρος δύναμη διπλασιάζεται.
Υπάρχει μια τετραγωνική σχέση μεταξύ της φυγόκεντρου δύναμης και της ταχύτητας περιστροφής.
Αν η ταχύτητα αυξηθεί κατά 2 φορές (ίδιο πλάτος), η φυγόκεντρος δύναμη αυξάνεται κατά 4 φορές. Αν η ταχύτητα αυξηθεί κατά 3 φορές, η φυγόκεντρος δύναμη αυξάνεται κατά 9 φορές!
Εάν χρησιμοποιείτε πλάτος 25 mm, επωάστε με δεδομένη ταχύτητα. Εάν επιθυμείτε να επιτύχετε την ίδια φυγόκεντρο δύναμη με πλάτος 50 mm, η ταχύτητα περιστροφής θα πρέπει να υπολογιστεί ως η τετραγωνική ρίζα του 1/2, επομένως θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε το 70% της ταχύτητας περιστροφής για να επιτύχετε τις ίδιες συνθήκες επώασης.
Λάβετε υπόψη ότι τα παραπάνω αποτελούν μόνο μια θεωρητική μέθοδο υπολογισμού της φυγόκεντρου δύναμης. Υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν τις πραγματικές εφαρμογές. Αυτή η μέθοδος υπολογισμού δίνει κατά προσέγγιση τιμές για λειτουργικούς σκοπούς.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Σεπτεμβρίου 2023